дано:
масса раствора (m(раствор)) = 180 г
массовая доля сульфата меди(II) (w(CuSO4)) = 10,0 %
найти:
массу медного купороса (m(CuSO4 · 5H2O)) и массу воды (m(вода)), необходимую для приготовления раствора.
решение:
1. Найдем массу сульфата меди(II) в растворе:
m(CuSO4) = w(CuSO4) * m(раствор)
m(CuSO4) = 10,0% * 180 г = 0,10 * 180 г = 18 г
2. Теперь найдем массу медного купороса (CuSO4 · 5H2O), необходимую для получения этой массы сульфата меди(II).
Молярная масса CuSO4 · 5H2O:
Cu = 63,55 г/моль
S = 32,07 г/моль
O = 16,00 г/моль * 4 = 64,00 г/моль
H2O = 2 * 1,01 + 16,00 = 18,02 г/моль * 5 = 90,10 г/моль
Общая молярная масса CuSO4 · 5H2O = 63,55 + 32,07 + 64,00 + 90,10 = 249,72 г/моль
3. Найдем количество молей сульфата меди(II):
n(CuSO4) = m(CuSO4) / M(CuSO4)
n(CuSO4) = 18 г / 159,61 г/моль ≈ 0,112 моль (где 159,61 г/моль — молярная масса CuSO4)
4. Теперь найдем массу медного купороса, который содержит это количество молей:
m(CuSO4 · 5H2O) = n(CuSO4) * M(CuSO4 · 5H2O)
m(CuSO4 · 5H2O) = 0,112 моль * 249,72 г/моль ≈ 27,93 г
5. Найдем массу воды, необходимую для приготовления раствора:
m(вода) = m(раствор) - m(CuSO4 · 5H2O)
m(вода) = 180 г - 27,93 г ≈ 152,07 г
ответ:
Необходимо 27,93 г медного купороса и 152,07 г воды для приготовления раствора сульфата меди(II) массой 180 г с массовой долей соли 10,0 %.